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Weihrauchbäume sind spärlich belaubte und knorrige Bäume oder Sträucher von meist wenig hohem Wuchs – selten werden Höhen von acht Metern erreicht. Die Bäume wachsen wild in wüstenartigen Gegenden. Die Rinde blättert papierartig ab. Der Baum bildet Blütentrauben aus, die bis zu 25 Zentimeter lang werden können.
Weihrauchbäume gehören in der Familie der Balsambaumgewächse (Burseraceae) zur Gattung Boswellia, die in 25 Arten unterteilt ist. Von diesen Arten werden nur bestimmte zur Weihrauchgewinnung genutzt. In Südarabien wächst typischerweise Boswellia sacra, in Somalia Boswellia frereana, im Norden Somalias Boswellia carterii und in Indien Boswellia serrata. Die Bäume wachsen in Trockengebieten des afrikanischen Horns (Somalia, Äthiopien, Eritrea, Sudan), in Arabien (Oman, Jemen) sowie in Indien.
Die Ernte des Weihrauchs war bereits vor Tausenden von Jahren eine Tätigkeit der umherziehenden Nomaden. Das Harz wird gewonnen, indem etwa im April beginnend Stamm oder Äste des Weihrauchbaumes angeritzt werden. Nach einigen Wochen kann das ausgeflossene Harz geerntet werden, wobei die erste Ernte minderwertig ist. Die Qualität der aufeinander folgenden Ernten steigt über den Sommer hin an. In mehrjährigen Episoden wechseln sich Erntejahre und Ruhejahre ab.
Die verschiedenen Vorkommen bieten mit ihren jeweiligen Arten unterschiedliche Muster von Inhaltsstoffen. Es gibt also nicht „den Weihrauch“ an sich, da es sich um ein natürliches Vielstoffgemisch mit den üblichen Art- oder Standort-bedingten Schwankungen handelt. Das ätherische Öl, welches dem Rauch seinen charakteristischen aromatischen Duft verleit, ist für die Räucherung von großem Interesse; ein nennenswerter Einfluss auf die medizinische Wirkung ist jedoch nicht bekannt. Der Anteil an ätherischem Öl schwankt ungefähr zwischen fünf und fünfzehn Prozent, wobei besonders der indische Weihrauch, aus Boswellia serrata, über große Mengen an ätherischem Öl verfügt. Die Schleimfraktion bildet mit einem Anteil von etwa zwanzig Prozent eine weitere Gruppe von Inhaltsstoffen. Sie beinhaltet Einfachzucker wie Arabinose oder Galactose, sowie Polysaccharide wie Bassorin.
Die Reinharzfraktion, die einen Anteil von 55 bis 65 Prozent ausmacht, enthält Boswellia- und Tirucallensäuren. Diese Harzfraktion fällt in indischem Weihrauch geringer aus, als z. B. im Weihrauch Arabiens. Die Boswelliasäuren sind relativ gut charakterisiert, da sie maßgeblich die medizinische Wirkung des Weihrauchs ausmachen. Chemisch lassen sie sich in die Gruppe der pentazyklischen Triterpene mit Säurefunktion in Position C-4 einordnen. Je nach Stellung der Methylgruppen an den Positionen C-19 und C-20 ergibt sich die a- oder ß-Konfiguration, wobei die Wirkung der ß-Isomere der der a-Isomere überlegen ist. Weitere Variationen sind z. B. durch eine zusätzliche Ketofunktion in Position C-11 oder durch Acetylierung der Hydroxylgruppe in Position C-3 möglich. Mengenmäßig machen ß-Boswelliasäure (ß-BA), a-Boswelliasäure (a-BA), 3-O-Acetyl-ß-boswelliasäure (Aß-BA), 11-Keto-ß-boswelliasäure (KBA) sowie 3-O-Acetyl-11-keto-ß-boswelliasäure (AKBA) etwa fünfzig Prozent des pentazyklischen Triterpene aus.
